隨著科學技術的進步，現在的人們對生態環境保護和綠色能源的應用越來越重視，超級電容作為一種新型的儲能元件引起了人們的廣泛重視與關注。超級電容器是通過電極與電解質之間形成的界面雙層來存儲能量的新型元器件，它是一種具有超級儲電能力、可提供強大脈動功率的物理二次電源，它的出現填補了傳統的靜電電容器和化學電源之間的空白。

超級電容器由兩個平板電極組成，正負電荷分別在兩個極板上聚集，隨著電量累積，電壓逐漸增加，直到極板間的介質被擊穿。

當電極與電解液接觸時，由于庫侖力、分子間力及原子間力的作用，使固液界面出現穩定和符號相反的雙層電荷，稱其為界面雙層。把雙電層超級電容看成是懸在電解質中的2個非活性多孔板，電壓加載到2個板上。加在正極板上的電勢吸引電解質中的負離子，負極板吸引正離子，從而在兩電極的表面形成了一個雙電層電容器。雙電層電容器根據電極材料的不同，可以分為碳電極雙層超級電容器、金屬氧化物電極超級電容器和有機聚合物電極超級電容器。

雙電層超級電容是懸在電解質中的兩個非活性多孔板，電壓加載到兩個板上。加在正極板上的電勢吸引電解質中的負離子，負極板吸引正離子，從而在兩電極的表面形成了一個雙電層電容器。一個超級電容單元的電容量高達幾法至數萬法[2]由于這種結構采用特殊的工藝，使其等效電阻很低，電容量很大、內阻較小，使得超級電容具有很高的尖峰電流，因此超級電容具有很高的比功率，它的功率密度是電池的50～100倍，可達到10×103W/kg左右，此特點讓超級電容非常適合應用在短時大功率的場合。

超級電容如果按儲能機理主要分為三類：

①由碳電極和電解液界面上電荷分離產生的雙電層電容；

②采用金屬氧化物作為電極，在電極表面和體相發生氧化還原反應而產生可逆化學吸附的法拉第電容；

③由導電聚合物作為電極而發生氧化還原反應的電容。雙電層超級電容是靠極化電解液來儲存電能的一種新型儲能裝置，由于雙電層電容的充放電純屬于物理過程，其循環次數高，充電過程快，因此比較適合在電動車中應用。

超級電容的優缺點

1. 免維護

2. 充電速度快。

3. 循環壽命長。

4. 能量轉換效率高。

5. 功率密度高。

6. 高充放電效率。

7. 工作溫限寬。

8. 檢測控制方便。

9.綠色環保

10. 原材料生產、使用、存儲及拆解過程均無污染，是理想的綠色環保電源；安全系數高，長期使用免維護。

文章整合自：與非網、鋸大網、機電之家

審核編輯：鄢孟繁